INHOUD Voorwoord 13 Inleiding 15 Indeling van milieuproblemen 19 Indeling van dit boek 19 Inleiding tot de Vlaamse milieuwetgeving voor bedrijven 19 Deel 1. LUCHTVERONTREINIGING EN -ZUIVERING 23 1. Inleiding 25 1.1 Historische achtergrond 25 1.2 De atmosfeer 26 1.2.1 Laagstructuur 26 1.2.2 Dispersie van luchtverontreinigende componenten 29 1.2.3 Samenstelling van de atmosfeer 33 1.3 Luchtverontreinigende stoffen 34 1.3.1 Verblijftijd van componenten in de atmosfeer 34 1.3.2 Definitie en indeling 36 1.3.2.1 Primaire componenten 36 1.3.2.2 Secundaire componenten 37 1.4 De veranderende samenstelling van de atmosfeer 37 2. Bronnen van luchtverontreiniging 41 2.1 Natuurlijke bronnen 41 2.2 Antropogene bronnen 41 2.2.1 Energieproductie en gebouwenverwarming 42 2.2.2 Gemotoriseerd verkeer 42 2.2.3 Industrie 43 2.2.4 Verbranding van vaste afvalstoffen 43
6 LUCHT, WATER EN BODEM 3. Eenheden en wetgeving in verband met luchtverontreiniging 45 3.1 Eenheden 45 3.2 Emissie en immissie 45 3.3 EU-richtlijnen in verband met luchtkwaliteit 46 3.4 VLAREM II in verband met beheersing van luchtverontreiniging 46 4. Gasvormige luchtverontreinigende stoffen 49 4.1 Indeling 49 4.2 Zwavelbevattende gassen (hoofdzakelijk SO 2 ) 49 4.2.1 Natuurlijke bronnen 50 4.2.2 Antropogene bronnen 50 4.2.3 Situatie in Vlaanderen 52 4.2.4 Effecten van SO 2 (SO 3 ) 54 4.2.4.1 Op de gezondheid van de mens 54 4.2.4.2 Op ecosystemen, bodem, vegetatie, flora en fauna 55 4.2.4.3 Op materialen en cultuurgoederen 55 4.2.4.4 Op de zichtbaarheid 57 4.2.5 Emissienormen 57 4.2.6 Typische concentraties en immissienormen 59 4.2.6.1 Immissienormen 59 4.2.6.2 Concentraties in omgevingslucht 59 4.2.7 Beheersing (reductie) van de emissie van SO 2 tengevolge van verbranding van fossiele brandstoffen 60 Thema 1: Verzuring 63 4.3 Koolstofbevattende gassen 67 4.3.1 CO, koolstofmonoxide 67 4.3.1.1 Bronnen en vorming; situatie in Vlaanderen en emissienormen 67 4.3.1.2 Immissienormen en typische concentraties 68 4.3.1.3 Effecten van CO 68 4.3.2 CO 2, koolstofdioxide 68 4.3.2.1 Bronnen van CO 2 69 4.3.2.2 Toename van de CO 2 -concentratie in de atmosfeer; sinks 69 4.3.2.3 Reductie van de CO 2 -emissie en trends 71 Thema 2: Mondiale klimaatverandering; broeikaseffect 75 4.4 Stikstofbevattende gassen 83 4.4.1 Stikstofoxiden 83 4.4.1.1 N 2 O 83 4.4.1.2 NO x 83 4.4.2 NH 3, ammoniak 87
INHOUD 7 4.5 Vluchtige organische stoffen (VOS) 88 4.5.1 Inleiding 88 4.5.2 Bronnen, emissies 88 4.5.3 Reactiviteit; Ozon Creation Potential (OCP) 89 4.5.4 Beleid 90 4.5.5 Maatregelen 90 4.5.6 Immissies 91 Thema 3: Verkeer en vervoer 91 4.6 Ozon en oxidantia 103 4.6.1 Effecten en normen 103 4.6.2 Bestrijding 104 Thema 4: Aantasting van de ozonlaag in de stratosfeer 104 Thema 5: Fotochemische mist 110 5. Zwevend stof 115 5.1 Bronnen 115 5.1.1 Antropogene bronnen 115 5.1.2 Natuurlijke bronnen 116 5.2 Samenstelling 116 5.3 Afmetingen en eigenschappen 116 5.4 Effecten 118 5.4.1 Op de menselijke gezondheid 118 5.4.2 Materialen en cultuurpatrimonium 120 5.4.3 Klimaat 120 6. Beheersing van luchtverontreiniging 121 6.1 Natuurlijke zuiveringsprocessen van de atmosfeer 121 6.2 Benaderingen voor de beheersing van luchtverontreiniging 122 6.2.1 Schoorstenen 122 6.2.2 Beheersing bij de bron, preventie 122 6.3 Apparaten en technieken voor beheersing van emissies naar de lucht 123 6.3.1 Stof- en nevelafscheiders 123 6.3.1.1 Bezinkingskamer 124 6.3.1.2 Mechanische afscheider 126 6.3.1.3 Cycloon 127 6.3.1.4 Filters 131 6.3.1.5 Elektrofilters 133 6.3.1.6 Stofverwijdering langs natte weg 136
8 LUCHT, WATER EN BODEM 6.3.2 Afscheiding van gasvormige verontreinigingen 138 6.3.2.1 Absorptie 138 6.3.2.2 Adsorptie 141 6.3.2.3 Verbranding 143 6.3.2.4. Condensatie 146 6.3.3 Geurhinder 148 Deel 2. WATERVERONTREINIGING EN -ZUIVERING 151 1. Definitie 153 2. Kwaliteitsparameters 155 2.1 Zuurstofverbruikende stoffen 155 2.2 Nutriënten 155 2.3 Zouten 156 2.4 Zuren en basen 156 2.5 Weinig oplosbare stoffen 156 2.6 Zware metalen 156 2.7 Oppervlakte actieve stoffen 157 2.8 Organische micropolluenten 157 2.9 Pathogenen 158 2.10 Thermische verontreiniging 158 2.11 Samenvatting 159 3. Vervuilingsparameters 161 3.1 Droogrest 161 3.2 Zuurtegraad, ph 162 3.3 Opgeloste zuurstof 162 3.4 Stikstof 162 3.5 Zuurstofverbruikende stoffen 163 3.5.1 Biochemisch zuurstofverbruik (BZV of BOD) 163 3.5.2 Chemisch zuurstofverbruik (CZV of COD) 167 3.6 TOC 168 3.7 Hygiënische aspecten 168 4. Bronnen van waterverontreiniging 169 4.1 Sanitair afvalwater (huizen en bedrijven); regenwater 169
INHOUD 9 4.2 Industrieel afvalwater 170 4.3 Verontreiniging door de landbouw 171 4.4 Onrechtstreekse bronnen 172 5. Inwonerequivalent; vuilvracht; heffing op de waterverontreiniging 173 6. Situatie in verband met oppervlaktewater en afvalwater in Vlaanderen 175 6.1 Biologische en fysisch-chemische kwaliteit van oppervlaktewater 175 6.2 Aandeel van de verschillende sectoren in de geloosde vuilvrachten naar het oppervlaktewater. Evolutie van de vuilvrachten in Vlaanderen 177 6.3 Kwaliteitsnormen voor oppervlaktewater, lozingsnormen 179 6.4 Verwerking van bedrijfsafvalwater via de openbare zuiveringsinfrastructuur 192 6.5 Situatie in verband met zuivering van afvalwater 192 7. Afvalwater in het milieu 195 7.1 Inleiding 195 7.2 Zelfreinigend vermogen 195 Thema 6: Eutrofiëring 198 8. Zuiveren van huishoudelijk afvalwater in een rioolwaterzuiveringsinstallatie 201 8.1 Grootschalige waterzuivering 201 8.1.1 Mogelijke technieken 202 8.1.2 Mechanische zuivering 203 8.1.3 Biologische zuivering 206 8.1.3.1 Aërobe biologische zuivering 206 8.1.3.2 Anaërobe biologische zuivering 211 8.1.4 Nutriëntverwijdering (N en P) 213 8.1.4.1 Stikstofverwijdering 213 8.1.4.2 Fosfaatverwijdering 216 8.1.5 Tertiaire zuivering 218 8.1.6 Slibverwerking 218 8.1.6.1 Anaërobe slibgisting 219 8.1.6.2 Aërobe slibstabilisatie 220 8.1.6.3 Slibontwatering 221
10 LUCHT, WATER EN BODEM 8.2 Kleinschalige waterzuivering 223 8.2.1 Wortelzonerietveld 223 8.2.2 Biorotor 224 9. Zuivering van industrieel afvalwater 227 9.1 Biologische behandeling 228 9.2 Fysische behandeling 230 9.2.1 Sedimentatie en opdrijven; flotatie 230 9.2.2 Coagulatie-flocculatie 231 9.2.3 Zandfiltratie 234 9.2.4 Adsorptie 236 9.2.5 Vervluchtiging; stripping 237 9.2.6 Membraanprocessen 238 9.2.6.1 Drukgedreven membraanprocessen 239 9.2.6.2 Elektrodialyse 242 9.3 Chemische behandeling 243 9.3.1 Neutralisatie 243 9.3.2 Neerslagvorming of precipitatie 244 9.3.3 Reductie en oxidatie 247 9.3.4 Ionenuitwisseling 249 9.3.5 Desinfectie 252 Thema 7: Waterhergebruik, gebruik van oppervlakte- en hemelwater 253 Deel 3. BODEMVERONTREINIGING EN -SANERING 257 1. Bodem 259 1.1 Samenstelling 259 1.1.1 Vaste fase 259 1.1.1.1 Minerale bestanddelen 259 1.1.1.2 Organische bestanddelen 261 1.1.2 Vloeistoffase 261 1.1.3 Gasfase 262 1.2 Transport in de bodem 263 1.3 Processen in de bodem 264 2. Bodemverontreiniging 267 2.1 Verontreinigende componenten 267
INHOUD 11 2.1.1 Zware metalen 267 2.1.2 Anorganische verbindingen 268 2.1.3 Solventen 268 2.1.4 Polyaromatische koolwaterstoffen 269 2.1.5 Bestrijdingsmiddelen 270 2.1.6 Overige verontreinigingen 270 2.2 Wettelijk kader en normering 270 3. Bodemonderzoek 277 4. Bodemsaneringstechnieken 279 4.1 Indeling 279 4.2 Isolatie- en immobilisatietechnieken 279 4.2.1 Isolatie 279 4.2.2 Immobilisatie 281 4.3 Thermische grondreinigingstechnieken 282 4.4 Deeltjesscheidingstechnieken 284 4.5 Fysico-chemische grondreinigingstechnieken 285 4.5.1 Vloeistofextractie 285 4.5.2 Bodemluchtextractie 286 4.5.3 Andere methoden 288 4.5.3.1 Wassen onder hoge druk 288 4.5.3.2 Elektroreclamatie 288 4.6 Microbiologische grondreiniging 288 5. Preventie van bodemverontreiniging; gecontroleerd storten 293 Deel 4. RELATIE TUSSEN MILIEU, INDUSTRIE EN TECHNOLOGIE 299 1. Industrie en milieu 301 2. Hoe kan de druk op het milieu worden aangepakt? 303 3. Moderne trends in technologie 305 4. Milieuvriendelijke processen en producten 307 4.1 Hoe kan een bedrijf reageren op milieuproblemen? 307
12 LUCHT, WATER EN BODEM 4.2 Milieuvriendelijke productieprocessen 307 Maatregelen om een proces te verbeteren 310 4.3 Milieuvriendelijke producten 324 4.3.1 Eco-design 324 4.3.2 Implementatieniveaus 325 Thema 8: levenscyclusanalyse (LCA) 326 4.3.3 Enkele voorbeelden van milieuvriendelijke producten 329 4.4 Milieuzorgsystemen 330 4.4.1 Invoeren van een milieuzorgsysteem 330 4.4.2 ISO 14001 331 Literatuurlijst 333 De auteurs 339